CN211265452U - 一种分拣倒装芯片的封盖高导热封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种分拣倒装芯片的封盖高导热封装结构，包含基板、倒装芯片、金属盖和镀镍铜片，金属盖焊接在基板上，倒装芯片位于金属盖内；倒装芯片与基板之间设置填充胶，镀镍铜片通过其下侧的下导热粘接层粘贴在倒装芯片的背面，镀镍铜片的上侧通过上导热粘接层与金属盖粘连；本方案采用上下双层导热粘接剂与镀镍铜片结合的结构，最终实现高导热的封盖产品封装；镀镍铜片本身制造成本低廉，有很高的实用性，且镀镍铜片的热传导系数约为硅垫片的2.6倍；实现了热量从薄型分拣倒装芯片到金属盖的快速传递，并满足客户对封装类型的个性化追求，适用于更大的芯片与金属盖间隙以及更高的散热要求。

Description

一种分拣倒装芯片的封盖高导热封装结构

技术领域

本实用新型涉及一种分拣倒装芯片的封盖高导热封装结构，属于集成电路倒装芯片封装技术领域。

背景技术

芯片倒装焊接在基板或其他载板上时，一般需要在芯片凸块（bump）间埋入底部填充胶（underfiller），金属盖（Lid cover）底端通过粘接剂（adhensive）强力连接在基板或其他载板上予以支撑；金属盖的腔体顶端通过界面散热材料（TIM胶）连通到芯片背面（非电性能面）实现热传导，然后植球，切割成形。

而当分拣倒装芯片的厚度小于500μm，常规金属盖腔体深度高于800μm时，正常刷界面散热胶无法完全填满最小约300μm，甚至更大的间隙空间，并实现高效散热；从而只能采用塑封（EMC）类FCBGA封装，不能满足客户对封装形式的个性化要求；特别是在金属盖共享模具，统一大小，以保证成本最小化的前提下。

实用新型内容

本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种分拣倒装芯片的封盖高导热封装结构。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种分拣倒装芯片的封盖高导热封装结构，包含基板、倒装芯片、镀镍铜片和金属盖，金属盖的边框通过焊接剂焊接在基板上，倒装芯片位于金属盖内；所述倒装芯片的正面具有多个凸块，倒装芯片与基板之间设置填充胶；所述镀镍铜片通过其下侧的下导热粘接层粘贴在倒装芯片的背面，镀镍铜片的上侧通过上导热粘接层与金属盖粘连。

优选的，所述填充胶充满倒装芯片与基板之间的间隙，以及凸块与凸块之间的间隙。

优选的，所述下导热粘接层和上导热粘接层均由点涂的导热粘接剂和锡膏组成。

优选的，所述基板的底部焊有锡球。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本方案采用上下双层导热粘接剂与镀镍铜片结合的结构，最终实现高导热的封盖产品封装；在这个封装单元中,导热粘接剂的热传导系数为0.5~1.9W/mK，锡膏的热传导系数为65W/mK，镀镍铜片的热传导系数为390W/mK,约为硅垫片热传导系数149W/mK的2.6倍；且镀镍铜片本身制造成本低廉，有很高的实用性；实现了热量从薄型分拣倒装芯片到金属盖的快速传递，并满足客户对封装类型的个性化追求，适用于更大的芯片与金属盖间隙以及更高的散热要求。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

附图1为本实用新型所述的一种分拣倒装芯片的封盖高导热封装结构的示意图；

附图2为本实用新型所述的加工过程的第一步示意图；

附图3为本实用新型所述的加工过程的第二步示意图；

附图4为本实用新型所述的加工过程的第三步示意图；

附图5为本实用新型所述的加工过程的第四步示意图；

附图6为本实用新型所述的加工过程的第五步示意图；

附图7为本实用新型所述的加工过程的第六步示意图；

附图8为本实用新型所述的加工过程的第七步示意图；

附图9为本实用新型所述的加工过程的第八步示意图；

附图10为本实用新型所述的加工过程的第九步示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型所述的一种分拣倒装芯片的封盖高导热封装结构，包含基板11、倒装芯片12和金属盖7，基板11的底部焊有锡球9，金属盖7的边框通过焊接剂6焊接在基板11上，倒装芯片12位于金属盖7内；所述倒装芯片12的正面具有多个凸块，倒装芯片12与基板11之间设置填充胶2，填充胶2充满倒装芯片12与基板11之间的间隙，以及凸块与凸块之间的间隙；所述倒装芯片12的另一侧上设置镀镍铜片4，镀镍铜片4通过其下侧的下导热粘接层3粘贴在倒装芯片12的背面，镀镍铜片4的上侧通过上导热粘接层5与金属盖7粘连，下导热粘接层3和上导热粘接层5均由点涂的导热粘接剂和锡膏组成。

此种分拣倒装芯片的封盖高导热封装结构，主要为实现热量从薄型分拣倒装芯片到金属盖的快速传递；其中，金属盖腔体深度和高度可以更大，没有限制。

如图2-10所示，该封装结构的加工过程如下：

第一步：芯片倒装焊接；

将薄型分拣芯片倒装在基板或其他载板上,实现信号的100%对应连接。

第二步：芯片底部填充；

通过虹吸现象使底部填充材料布满薄型分拣芯片与基板或其他载板的全部间隙，并固化以增强芯片凸块与基板焊盘的连接牢固度。

第三步：第一次点涂导热粘接剂和锡膏；

将导热粘接剂和锡膏均匀点涂在薄型分拣芯片的整个背面。

第四步：贴镀镍铜片并烘烤；

将镀镍铜片通过导热粘接剂和锡膏粘贴在薄型分拣芯片背面，压平，并在烘箱中烘烤。

第五步：第二次点涂导热粘接剂和锡膏；

将导热粘接剂和锡膏均匀点涂在镀镍铜片整个背面。

第六步：点涂焊接剂；

将焊接剂点涂在基板或其他载板的环形贴盖区，保证均匀BLT及一致焊接宽度。

第七步：粘贴金属盖；

将金属盖对准基板或其他载板的环形贴盖区，即焊接剂点涂区，并控制位移和压合高度。

第八步：全固化；

将完成金属盖压合的半成品放入烘箱81中，并填充压块82，之后烘烤使整体全固化。

第九步：植球；

将锡球焊接在基板或其他载板的球垫（ball pad）上，完成芯片信号单元通过基板到锡球的有效连通。

第十步：切单；

使用切刀将整板产品切割成单颗单元。

以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。

Claims (3)

1.一种分拣倒装芯片的封盖高导热封装结构，其特征在于：包含基板（11）、倒装芯片（12）、镀镍铜片（4）和金属盖（7），金属盖（7）的边框通过焊接剂（6）焊接在基板（11）上，倒装芯片（12）位于金属盖（7）内；所述倒装芯片（12）的正面具有多个凸块，倒装芯片（12）与基板（11）之间设置填充胶（2）；所述镀镍铜片（4）通过其下侧的下导热粘接层（3）粘贴在倒装芯片（12）的背面，镀镍铜片（4）的上侧通过上导热粘接层（5）与金属盖（7）粘连。

2.根据权利要求1所述的分拣倒装芯片的封盖高导热封装结构，其特征在于：所述填充胶（2）充满倒装芯片（12）与基板（11）之间的间隙，以及凸块与凸块之间的间隙。

3.根据权利要求1所述的分拣倒装芯片的封盖高导热封装结构，其特征在于：所述基板（11）的底部焊有锡球（9）。

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